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1、 郑州科技学院 专科毕业论文 题 目 矿山机械设备研究 学生姓名 王 双 龙 专业班级 机械制造与自动化（2）班 学 号 200924111 所 在 系 机 械 工 程 系 指导教师 朱 永 刚 完成时间 2012 年2 月 6 日 矿山机械设备研究
2、 矿山机械设备研究 摘 要 本论文以我国煤炭矿山机械设备为分析研究对象，分析了设备使用和研发中存在的问题，指出了矿山机械设备的作用及应用情况分析,矿山机械设备的种类及特点,矿山机械设备的国内外研究现状，并展望了我国机械设备发展趋势的未来。 关键词: 矿山机械 作用、应用情况 种类及特点 研究现状 Mining machinery and equipment research ABSTRACT
3、 In this paper, China's coal mining machinery and equipment for the analysis of the research object, analyzes the mining machinery equipment and research and development in the problem of existence, pointed out the role of mining machinery equipment and application analysis, the types and charact
4、eristics of mining machinery and equipment, mining machinery and equipment research status at home and abroad. And the prospect of China's machinery and equipment development trend in the future. Key words: Mining machinery Function and application Function and application Research status .
5、 目 录 中文摘要 英文摘要 1 矿山机械设备作用与应用情况分析 1.1 矿山机械设备的作用 2 1.2 矿山机械设备的应用情况 4 1.3 矿山机械设备的需求 5 1.4 机械设备安全存在的主要问题与解决措施 10 2 矿山机械设备种类与特点
6、 2.1 矿山机械设备种类 12 2.2 矿山机械设备特点 27 3 矿山机械设备国内外研究现状 3.1 矿山机械设备国内研究现状 27 3.2 矿山机械设备国外研究现状 31 结 束 语
7、 参考文献 致谢 1 矿山机械设备作用与应用情况分析 1.1 矿山机械设备的作用 专业从事采矿，选矿，探矿的机械被称为矿山机械设备，矿山作业中还应用大量的起重机、输送机、通风机和排水机械等
8、都统称为矿山机械设备。矿山机械是一种处理矿石，使低品质矿石有利用价值的机械。使有价值的矿物与脉石分离。狭义上说，直接用于矿物开采和富选等作业的机械。包括采矿机械和选矿机械。广义上说，探矿机械也属于矿山机械。另外 ，矿山作业中还应用大量的起重机、输送机、通风机和排水机械等。 矿山机械在经济建设、科技进步和社会发展中占有十分重要的地位和作用，属于国民经济的支柱行业。矿山机械制造业是国家建立独立工业体系的基础，也是衡量一个国家工业实力的重要标志。根据国家重点支持能源、交通和原材料等基础工业发展的产业政策，矿山机械作为这些基础工业的支柱应优先得到国家的重点支持，以得到进一步发展和提高，为煤炭
9、金属和非金属矿山的开发提供更多的具有国际先进水平的优质、高效破碎机、磨粉机、制砂机设备，满足国民经济发展对能源和原材料的需要。 改革开放30年来，我国矿山机械制造业经历了引进消化吸收国外先进技术、合作设计和合制造、自主设计的发展道路，特别是在实施《国务院关于加快振兴装备制造业若干意见》的推动下，矿山机械制造业基本实现了两大转变，一是产品开发由仿制型向自主创新型转变；二是经济运行由粗放型向效益型转变。2000年以来，在国内基础工业和基础建设大发展的拉动下，矿山机械产品市场需求旺盛，工业总产值和销售额年增长速度稳定。市场需求在带动矿山机械制造业经济增长的同时，更促进了整个行业的技术进步，涌现了一
10、批具有自主知识产权的重大新产品。这些重大新产品的成功研制，为国民经济建设做出了积极贡献，同时缩小了与先进国家的差距，提升了参与国际竞争的能力，我国矿山机械行业在国际矿山工程建设中正在发挥越来越大的作用。 矿山机械的发展与人类的技术进步、现代科学技术和整体工业水平息息相关，特别是与机械工程科学和采矿学科的发展紧密相连。现代科学技术前沿具有明显的时域、领域和动态特性。信息科学、材料科学、生命科学、纳米科学、管理科学和制造科学是改变21世纪的主流科学，由此产生的高新技术及其产业将改变世界。不同科学之间的交叉融合将产生新的科学聚焦，经济的发展和社会的进步对矿山机械产生新的要求和期望。机械工程科学发
11、展的总趋势将是数字化、智能化、精密化、微型化、生命化和生态化。矿山机械作为机械工程学科的一个分支，也遵循这个发展的总趋势。同时，结合矿山行业的特点，其发展趋向是数字化、智能化、生态化和宜人化。矿山机械制造业应不断融入人类在各领域的优秀成果，面向国家经济建设重大需求，以科学发展观为指导，实现可持续发展。 市场竞争驱动 我国矿山机械的整体水平与国际先进水平相比尚有差距。在迈向矿山机械制造强国的征途中，机遇和挑战并存。产品设计是制造业的灵魂，产品的结构、功能、质量、成本、交货时间及可制造性、可维修性、报废后处理以及人、机和环境关系等，原则上都是在产品设计阶段决定的。产品的创新设计能力已成为决定企业在
12、全球化竞争中地位的首要因素。 矿山机械是技术含量和集成化很高的装备，新设备的开发中不断将人类在各领域成果融合进来，随着材料科学、制造工艺、信息技术、计算机技术的进步，每一轮产品都有新的技术注入，零部件的更新周期越来越短、新设备换代越来越快，尤其是大型矿山机械的开发，无成熟的经验可借鉴，而又不允许设计中出现任何失误，因此必须借助多学科技术的融合，提高设计效率和设计质量，提升企业自主创新能力和市场竞争力。矿山机械和计算机技术、网络技术综合的基础上形成了数字化发展趋势。 经济建设的需要 随着社会进步和国民经济的发展，人类对资源和能源的需求量越来越大，而我国是一个资源相对贫乏的国家。随着资源的开发，开
13、采深度逐渐增加，由陆地向海洋延伸，资源开采条件日益恶化，安全开采的形势日趋严重；我国的煤炭开采深度已达到1000m，金属矿的浓度达到1380m，矿床开采深度增加，地下水、瓦斯、高地应力、地质构造使资源开采难度大大增加。 自动化无人工作面开采是井下或危险环境采矿的发展方向，也是保障工作面安全开采的有效途径。综合运用采矿学、自动化技术、通讯技术、计算机科学与技术等，进行自动化无人工作面开采的基础理论研究和开发新技术、新装备，使矿山机械将向着机器人化和智能化方向发展。 海底蕴藏着多种战略性金属矿产资源，实现海洋矿产资源的高效安全开采，为保障国家的海洋权益和国民经济发展提供技术支持，社会可持续发展提供
14、保障。实现海底采矿，需要开发深海缆控无人潜器、无人无缆自制深潜器等智能化采矿机械装备。 我国“十一五”规划纲要中指出，要建设资源节约型、环境友好型社会，重点发展循环经济，坚持开发节约并重、节约优先，按照减量化、再利用、资源化原则，在资源开采、生产消耗、废物产生、消费等环节，逐步建立全社会的资源循环利用体系；要节约能源、节约用水、节约土地、节约材料、加强资源综合利用强化促进节约等政策。机械制造业要从单纯追求规模与效益的模式转向建设4r的循环经济方向。 面向自然环境实现和谐发展，要求矿山机械“生态化”，借助各种先进技术对制造模式、制造资源、制造工艺制造组织进行不断创新，使产品在整个生命周期内不
15、产生环境污染或环境污染最小化，资源利用率最高，能源消耗最低，最终实现企业经济效益与社会效益的协调化。高效、零污染的燃料电池矿山机械具有很好的发展前景。 地热作为绿色的、可再生的资源，被世界各国确定为维系社会可持续发展的新能源，在地热资源丰富的发达国家已得到较好的利用，开发地壳热能资源和对固体废物资源化处理为矿山机械拓展了服务领域。矿山机械在计算机技术、网络技术等多学科综合集成的支持下，面向经济建设，在市场需求的驱动下，在人类与自然界的和谐发展中，矿山机械已经向着数字化、智能化、生态化和宜人化方向发展。 1.2 矿山机械设备的应用情况 中国矿山机械的发展，以其市场规模的庞大性超过了西
16、方先进国家，虽然技术力量上仍然存在悬殊，但其发展潜力上却有过之而无不及。从自身的设备研发状况来看，矿山机械行业随着材料科学、制造工艺、信息技术、计算机技术的进步，每一轮产品都有新的技术注入，零部件的更新周期越来越短、新设备换代越来越快，尤其是大型矿山机械的开发。 矿山机械在计算机技术、网络技术等多学科综合集成的支持下，面向经济建设，在市场需求的驱动下，在人类与自然界的和谐发展中，矿山机械已经向着数字化、智能化、生态化和宜人化方向发展。市场竞争驱动矿山机械的发展，我国矿山机械设备的整体水平与国际先进水平相比尚有差距。在制定发展计划中指出，迈向矿山机械制造强国的征途中，机遇和挑战并存，产品设计是
17、制造业的灵魂，产品的结构、功能、质量、成本、交货时间及可制造性、可维修性、报废后处理以及人、机和环境关系等，原则上都是在产品设计阶段决定的。产品的创新设计能力已成为决定企业在全球化竞争中地位的首要因素。 产品设备的研发离不开消费者的需求，也离不开行业的发展形势，产品之所以能够取得客户的信赖，就完全取决于产品性能的优质。经济建设的需求促进矿山机械的发展，随着资源的开发，开采深度逐渐增加，由陆地向海洋延伸，资源开采条件日益恶化，安全开采的形势日趋严重；矿床开采深度增加，地下水、瓦斯、高地应力、地质构造使资源开采难度大大增加，这也就在一定程度上要求各矿机生产厂家要借助各种先进技术对制造模式
18、制造资源、制造工艺制造组织进行不断创新，使产品在整个生命周期内不产生环境污染或环境污染最小化，资源利用率最高，能源消耗最低，最终实现企业经济效益与社会效益的协调化。 在认识到未来的发展形势下，我国就将以计算机技术和信息技术等多学科综合集成的支持为发展的动力。加强公司的技术水平与装备能力，立足高科技破碎机设备生产开发、着眼设备核心技术的突破。 1.3 矿山机械设备的需求 “十一五”期间，煤炭 工业 的生产技术水平将明 显提高。国家将建成140个高效安全 现代化矿井，国家将加大对煤矿建设项目的支持力度，已先后有17个煤炭建设项目，由国家开发银行出具贷款承诺，还将10
19、0多个高档普采工作面升为综采工作面，100多个普采工作面升为高档普采工作面。这样， 中国 大型煤矿采掘机械化程度将达到95%。中型煤矿的机械化程度将达到80% 以上；大型煤矿国内先进水平装备率达到20%，国际先进水平装备率达到6%，中型 煤矿国内先进水平装备率达到10%，小型煤矿机械化、半机械化程度达30%以上。据此分析，煤炭需求的急剧增长，上述煤矿采掘机械化指标还会有所突破，这为 煤矿装备的 发展 提供了广阔的市场前景。 （1）井下综采重点设备 我国煤炭开采90%以上的井工开采的，井工开采占煤炭开采的主导地位。为迅速提高我国综合装备水平，要以科学发展观为指导，采取跨越式发展模式。
20、在“十一五”期间应以日产2.5-3万吨（年产1000万吨左右）的综采成套设备国产化为突破口，全 国实现综采成套设备国产化，推动我国矿山机械工业的发展。 预计从2004年 到2020年，每年新增综采工作面成套设备为30套、普采工作面成套设备50套，每 年设备更新量约为现有的基数的六分之一。粗略估算，2010年采煤成套设备年需 求量将达到500台套左右。高产高效综采技术的核心是井下工作面综合机械化 采煤输送设备，主要有采煤机、刮板输送机、液压支架和带式输送机。急需开发研究的电牵引采煤机：装机总功率为2000kw左右，供电电压为3.3 KV、采高 范围为5-6m，生产能力达3000t/h左右。
21、 重型刮板输送机：输送能力3000- 5000t/h，铺设长度250-400m，链速1.4m/s，装机功率3×700或2×1000kw，供电 电压为3.3 KV。 液压支架：最大工作阻力12000 KN，立柱最大缸径ф480mm， 支护高度6m，架间距1.75-2m，支架降移升时间8-12s，采用电液控制系统。 大型带式输送机：装机功率1500-4000KN，电压3.3KV，带宽≥1.4m，带速≥5m/s ，运量≥5000t/h，距离50000m以上，托辊寿命5万小时以上，减速器寿命7万小时 以上。 （2）井下综掘设备 我国目前综掘机械化程度比较低，仅为12.81% ，远远跟不
22、上综采机械化的发展，其中掘进机虽有较大的发展，但整体技术水平 仍比国际先进水平有较大差距.需研究开发先进的掘进机：其截割功率300kw 以上，截割断面最大可达42m2经济截割硬度达f12，可靠性要求，齿轮寿命在 20000h以上，轴承寿命在30000h以上，力争整机掘进10000米无故障。同时要结合我国国情和煤矿实际工矿，开发研制集切割、装运、行走、锚杆支护、机载 、除尘等功能为一体的掘锚联合装备机组，可大大提高掘进速度。 （3）全自动刨媒设备 我国薄煤层储量约占总储量的21%左右，但是由于煤层薄，作业空间小，工作条件恶劣，薄煤层高产高效开采技术一直是我国煤炭工业研究探 讨的重要难题
23、刨煤机作为一种“浅截深、多循环”的采煤设备，是实现薄煤层 高产高效的有效途径。提高薄煤层机械化水平加快薄煤层资源的开采进度，不仅 可以充分利用有限的资源，提高矿井整体生产能力，同时，也有利于保障煤矿的 安全生产。开发研制大功能、高强度、高效率、紧凑型的全自动刨煤成套设备势 在必行。全自动刨煤成套设备（采高0.6-1.8m），主要包括刨煤机、配套刮 板输送机、薄煤层液压支架、顺槽转载机、破碎机等产品。我国目前主要从 德国DBT进口主机——刨煤机及配套刮板输送机，由北京煤炭机械厂配套薄煤层液 压支架，张家口煤矿机械有限公司配套转载机和破碎机。到目前已进口六套（铁 法2套、晋城、西山、阳泉、大同各
24、1套）。开发研制的全自动刨煤成套设备 ：其生产能力1000吨/小时，铺设长度250-300米，适应煤层厚度0.8-2米，适应煤 质硬度F≤3.5，适应煤层倾角≤25度，功率2×400kw（刨头部分）、刨煤方式为 双速混合式，上行速度0.88米，下行速度1.76米，刨深≤120毫米，上行90毫米， 下行30毫米、下链牵引，牵引链38毫米D级，刨煤机采用智能控制系统，能自动监 视故障性质和位置。 （4）矿井提升设备 目前我国约90%的原煤是靠井工开采的，矿井提升设备是井工开采的咽喉设备，它不仅关系到矿井的产煤量，而且直接影响到人身和整个矿井的安全。我国煤炭产量到2020年将达20-32
25、亿吨 ，估计每年需新增大型、特大型矿井提升机约30台套，考虑到更新改造，综合估算在“十一五”期间平均年需各类提升机150-180台套，其中大型和特大型约占20%，中小型约占80%，每年新增提升机产值5.4亿元左右。开发研制适用于年产1000万吨的特大型矿井提升设备，其规格为6×4、7×4多绳提升机、最大拖动功率单机为6000KW、双机为2×4000KW、最大提升速度14×16米/秒，整机使用寿命为25年。 采用恒力矩、恒减速液压控制系统：采用 计算 机数字控制自动化运行，提升速度及容器位置的监控全由电气自动检测、反馈、调整。实现提升机 的全自动化监控运行。 （5）露天矿井开采成套设备
26、 露天开采占我国煤炭 总开采量的10%左右。露天开采与井工开采相比具有煤炭资源利用率高，开采成本 低，作业现场和工作人员更加安全等优点。所以，发展露天开采更有其井工开采 无法相比的作用和意义。大型露天矿设备从设计、制造到使用的技术性强，世界 各国都争相把最先进的技术成果用在大型露天矿设备上，因此发展大型露天矿设备可以带动机械、电气、液压、信息等行业的发展，推动和促进我国民族工业的发展。当前世界露天矿开采特点是：高度集中化开采与集约化经营；开采工艺的多样化；企业管理的计算机化与智能矿山；合理充分利用资源，重建生态环境保持可持续发展等几个方面。在我国大型煤炭基地建设总体规划方案中，神东、晋北、
27、蒙东（东北）、云贵、黄陇（华亭）、陕西等基地都建有大型露天煤矿，仅霍林河、伊敏河、胜利、平朔哈尔乌苏2000万t采选项目中16-45m3矿用 挖掘机市场需求量就可达30-50亿元；哈尔乌、武家塔、马家塔采选项目等需要大型拉铲15-20亿元，又比如对半连续开采工艺设备仅蒙东要建7个5000万t级煤炭基地 ，建设一批保证胜利一二三号、百音花、伊敏河、宝日希勒一号和二号等超过千瓦吨级大型露天煤矿，加上神府、哈尔乌苏和原有五大露天煤矿的改建及二、三期扩建，移动式、半移动式破碎站需求量在40-60台（套）之间，要求移动式（半移动式）破碎站的生产能力达到每小时2000-4000吨（碎煤），最高达到每小时
28、6000吨（碎岩）。在上述煤矿建设中对矿用卡车的需求量，估计，“十一五”期 间需100t级矿用车在250辆左右。当前需要开发研制斗容28m3、45m3的大型机械式正铲，斗容70m3、90m3、100m3臂长约为100m的大型拉铲，降低电能消耗17%，减少机械零部件应力载荷约30%，提高零部件使用寿命，使平均无故障时间达到国际先进水平。开发研制斗轮挖掘机，争取与国外合作制造3600m3大型斗轮 挖掘机，达到国际先进水平。开发研制移动式、半移动式大型破碎站，其生 产能力4000-6000-8000t/h，破碎物料强度≤150Mpa，给料粒度1500×1500×1500-2500×2500×2500
29、mm，排料粒度≤350mm，立机形式新型双齿辊破碎机（中心距1500-1800mm辊长2500-4000mm，功率2×300-2×500KW）。开发研制带宽2m的大型带式输送机，功率3×1400KW，运输量12000t/h，半固定式单机长 8820m，移置式单机长5270m，在-45℃低温下能正常运行。争取与国外合作，开发研制载重170-360t的大型电动轮自卸车，并达到国际同类产品的先进水平。 （6）煤炭洗选加工设备 煤炭清洁洗选加工技术是资源综合利用的基础， 是提高煤炭热效率的有效途径，也是保障国民经济可持续发展和环境保护的需要 ，煤炭洗选加工业在政策扶持、科技进步、市场拉动、
30、投资增加和环保要求的推 动下，呈现出快速发展、总体推进、扩量提质、增效降污的可喜局面，原煤入洗比例不断提高。到2004年末，全国共有年入洗3万吨及以上的选煤厂2000余座，设计能力7.5亿吨以上，原煤入洗量为5亿吨左右。2005年，全国原煤入洗能力将突 破8亿吨，入洗量将达到6亿吨，入洗比例达40%，根据煤炭工业规划，到2010年原煤入洗率达50%，原煤入洗量提高到11亿吨，炼焦煤全部入洗，动力煤入洗率达到 40%以上。据此计算，每年将新增8000-10000万吨原煤入洗，按400万吨规模洗选 煤厂计算，每年将新增25座大型洗选煤厂，加上现有洗选煤厂的技术改造每年约需洗选煤设备250套左右，洗
31、选煤设备的发展潜力很大。为适应煤洗选加工的要求，应开发研制单机处理能力为1000-2000m3/h的新型浮选机，其主要参数能够 实现自动控制。开发研制筛子面积≥28m3的高可靠性大型直线振动筛。开发研制入料粒度25-400mm、处理能力为300-400T/h的高效液压动筛淘汰机开发研制筛篮直径≥1.4米，处理能力≥300T/h的大型卧式振动离心脱水机和 400m2高效精煤压滤机、处理能力≥35T/h的沉降式离心脱水机等高效脱水设备。 开发研究并解决300-400万吨/年的大型选煤厂的集中控制和智能化管理技术 与装备，实现选煤的全过程的主要工艺参数，煤炭灰分、水分、发热量、悬浮液 密度、入料浓度
32、流量、旋流器入口压力、跳汰机床层厚度、松散度、浮选加药 量、耙工浓缩机溢流水的浊度、皮带输送机的煤流量等指标的在线检测、实现跳 淘机、浮选机、重介旋流器、压滤机等主要分选设备单机自动化控制系统和选煤 厂全厂的综合自动化控制系统。 另外，随着煤炭工业大力发展和推广洁净煤技术，煤的焦化、液化、气化等二次转化设备也必将得到迅速发展，开发研制大型炼焦设备、大型煤液化容器，大型煤气化炉势在必行。 为此，矿山机械企业要抓住目前我国产业结构调整和企业深化改革之机，在国家政策的指导下加快矿山机械企业改组、联合、兼并、破产、重组和股份制改革的步伐，组建以矿山机械制造企业为主体，有煤炭生产企业入股、
33、科研院所参与的大型矿山工程装备集团，如中国煤矿工程机械装备集团、太原重型机械集团煤机有限公司等，形成具有制造和开发能力、工程成套能力、有创新能力的企业实体。把企业建成具有市场竞争能力和抗风险能力的现代化矿山工程企业集团，努力向煤矿提供成套设备，减少用户的风险，为我国煤炭工业的发展做出积极贡献。 1.4 机械设备安全存在的主要问题与解决措施 我国的现代化矿井装备水平虽然有了很大提高,但同发达国家相比还有相当大的差距;现代化的综采设备普及率还较低,有些矿井虽采用了引进的先进设备,但由于对其他国家技术的消化还不彻底,仍不能进行正常使用和维护,一些先进的功能没有充分发挥出来,更有甚者,由
34、于盲目追求生产,忽视安全,把安全监测装置当成影响生产的累赘而拆除,造成很大安全隐患,设备故障不能及时发现和处理。为了追求利益的最大化,原有设备没有淘汰,到了设计寿命仍在超期服役，大部分设备超负荷运转,带来很多安全隐患。井下恶劣的工作环境也是造成设备安全性降低的重要因素,潮湿、粉尘、辐射等因素的影响,导致安全监测设备的可靠性下降；部分管理人员盲目追求生产,存在侥幸心理,致使出现故障的安全监测系统得不到及时维护和更换,也是造成设备安全性降低,也是安全事故屡发的原因之一。 （1）矿山机械安全检测技术需要完善 矿山机械设备长期处于重载和交变载荷状态下工作,容易产生各种安全隐患,如果没有及
35、时发现,设备仍然处在重载、高速等环境下工作,就有可能导致恶性事故的发生。虽然 现代 化的测试技术与设备在不断更新,但由于矿山机械设备本身的复杂性及其工作环境的复杂性和大量不可预测的偶发事件的存在,矿山机械安全检测技术仍然需要不断完善和提高,特别是在灵敏度和可靠性方面,许多复杂的难题有待进一步研究。 （2）机械安全设计方法不够成熟 虽然目前许多机械在安全设计方面已有比较成熟的理论与方法,但是对于有些大型、复杂的关键矿山机械设备,目前安全设计只有理论,还没有成熟的、理想的安全设计方法。如:迄今为止,我国的输送机动特性研究仅停留于理论分析阶段,急需相关的实验研究和验证;在掘进机的设计
36、方面,现在还没有适合我国地质条件的完整的截割、装运及行走的载荷谱,这些都对安全设计产生了一定的制约。与国外的机械安全设计相比有较大的差距。 （3）矿山机械安全标准急需完善和严格执行 已经制定的矿山机械安全标准涉及矿用绞车、矿井提升机、矿用提升绞车、窄轨运输车辆、地下铲运机、矿用炮孔钻机、矿用人车、液压防爆提升机和液压防爆提升绞车等,为设计、制造和使用部门提供了一个总体框架和指导原则,并使产品在预定使用范围内得到安全保证。但矿山机械产品的品种达数百种,现有的标准仅涉及了矿山机械产品的一部分,远不能满足矿山机械产品的安全要求。虽然大家都知道安全质量标准化是煤矿安全的基本保证,但是在
37、煤炭需求旺盛的情况下,人们容易对质量标准化工作产生松懈思想和厌倦情绪,加上不菲的投入,更会促使煤矿管理者在产量、进尺与质量标准化面前,忽视质量标准化,导致安全质量标准化的滑坡,埋下事故隐患。 （4）从业人员素质亟待提高 统计资料表明,80%以上的矿山伤亡事故是人为因素造成的,由于矿山工作的艰苦和危险性,矿山机械的从业人员的组成复杂,部分机械设备操作人员文化素质低,对设备的安全性能了解不够,自我保护意识淡薄,习惯性野蛮操作等是造成矿山机械安全事故的重要因素。必须通过培训 教育等手段,不断强化操作人员的责任心和安全意识,掌握设备的安全操作要领,才能提高驾驭设备的能力;必须严格按规程
38、操作,杜绝麻痹心理,才能减少或杜绝设备伤害事故的发生。另外,煤炭企业的管理人员过多地强调,追求经济的最大化,安全观念不强,对从业人员的上岗培训不到位,产量致使部分操作人员不能很好地掌握先进设备的使用方法,导致现有的设备也不能发挥应有的技术优势。 1.41 矿山机械设备安全的解决措施 （1）建立矿山机械安全设计体系 矿山机械和大多数现代机械的发展方向一样,趋向于大型、重载和高速化、智能化与微型化。由于涉及安全的问题很多,单一学科的理论与方法已经不能解决问题,要尽快建立一个适应我国国情的矿山机械安全设计体系,包括理论、原理和方法,为矿山机械安全设计提供方法论的指导;对矿山机械安全
39、设计的共性、基础性问题进行研究,特别是针对井下可燃性气体的矿山机械本质安全性设计方面加大研究力度,并建立矿山机械安全行业数据库;建立低成本、适用性强的矿山机械安全设计体系,通过设计消除已判定的危害或减少有关的风险,提高本质安全水平。 （2）转变企业观念 由于矿山机械安全问题的依附性、隐性和安全事故致因的复杂性,需要企业技术和管理人员转变企业观念,共同承担安全责任,增强安全意识。 （3）加大安全资金投入,改善机械设备现状 针对目前在矿山机械安全方面欠账严重的状况,国家应该在政策方面加强引导,在法规方面加大控制力度,在资金方面积极扶持国有重点煤矿和地方煤矿进行安全技术改
40、造,企业在利用国家政策技改资金的同时,自身也应下大力气,多方筹措资金,补足安全欠账缺口,下决心报废一切超期服役的设备,或进行必要的装备技术改造,从而切实改善矿山机械设备安全现状。 （4）进一步制定和完善矿山机械安全的法规和标准 我国矿山机械行业的标准化工作者应密切关注国际机械安全标准的发展动向,及时跟踪各先进工业 化国家的重型矿山机械及相关行业的安全技术法规与安全标准情况,加大安全标准的制定力度,积极制定与国际接轨的安全标准,使安全标准能覆盖绝大多数矿山机械产品,监察机关也应加大执法力度,保证法规和标准的严格执行。 （5）加强对矿山机械安全技术人才的培养和从业人员培训
41、 随着我国矿山机械设备和科学技术的不断改进和发展,由机械化向半自动化和自动化的方向迈进,对人的智力和技术水平的要求也更高、更严格。为了在生产工作中做到安全、高效,促进我国机械安全体系的建立和贯彻落实,就必须从现在起加快对从事设计、科研等工作的矿山机械安全技术人才的培养,加强对作业人员和技术工人的选择和培训,全面提高矿山机械从业人员的技术水平和安全意识,继续推进煤矿安全培训标准化建设,更好地提高安全意识和安全设计的技术水平。 2 矿山机械设备种类与特点 2.1 矿山机械设备种类 矿山机械设备主要由各种选矿设备，如破碎机、制砂机、磨粉机等组成，它们在推动社会经济建设、科技
42、进步和社会不断向前发展中起到了十分重要的作用，在社会经济中占有重要地位，在国民经济的建设成分中属于支柱行业。矿山机械设备的技术水平与装备能力的高低，是衡量一个国家工业实力的重要标志之一。矿山机械主要服务于能源、交通和原材料基础工业部门中，主要任务是为煤炭、钢铁、有色金属、化工、建材和核工业等部门的矿山开采和原材料的深加工，以及为高速铁路、高等公路、水电等大型工程的施工提供先进、高效的技术装备。矿山机械是机械工业中一个品种繁多、设备结构复杂、设备大型化、需求量大、使用面广的机械行业。 （1）新型设备 超细层压自磨机,全截面气升式微泡浮选机,多频脱水筛尾矿干矿采作业中会应用都很多的专业
43、性机械设备大致分为采矿设备，选矿设备和探矿设备。矿山机械是指直接用于矿物开采和富选等作业的机械，包括采矿机械和选矿机械。探矿机械的工作原理和结构与采矿机械大多相同或相似，广义说也是一种矿山机械。矿山作业中还应用大量的起重机、输送机、通风机和排水机械。 (2)采矿设备 掘进的有掘进机、扒矸机、皮带运输机、转载机、破碎机等，采煤的有采煤机滚筒采煤机、刨煤机、弯曲刮板运输机、自移式液压支架、桥式转载机和伸缩胶带运输机/液压支架/刮板输送机等主要包括开采金属矿石和非金属矿石的采掘机械；开采石油用的石油钻采机械滚筒采煤机、刨煤机、弯曲刮板运输机、自移式液压支架、桥式转载机和伸缩胶带运输机。
44、 ①掘进机 1. （掘进机） 掘进机是用于开凿平直地下巷道的机器。掘进机分为开敞式掘进机和护盾式掘进机。价格一般在上亿元人民币。主要由行走机构、工作机构、装运机构和转载机构组成。随着行走机构向前推进，工作机构中的切割头不断破碎岩石，并将碎岩运走。有安全、高效和成巷质量好等优点，但造价大，构造复杂，损耗也较大。 ②转载机 转载机全称是顺槽用刮板转载机。它是安装在矿井工作面下出口的区段运输平巷内的桥式刮板输送机。 （转载机） 在工作时，一端与工作面的输送机搭接，一端与带式输
45、送机的机尾相连。它在大型综采工艺的三机配套中的作用，是把在采掘面上由刮板机运出的煤炭，由巷道底板升高后，转送到带式输送机上。 顺槽桥式刮板转载机，主要用于高产、高效综合机械化工作面顺槽转载输送煤炭，可与工作面刮板输送机、破碎机及皮带机配套使用，使用时将转载机的小车搭接在皮带机的导轨上，并能沿其作整体运动，从而使转载机随工作面输送机的推移步距作整体调整，煤炭由工作面输送机经桥式转载机转载到可伸缩皮带机上运走。 ③采煤机 （采煤机） 采煤机是实现煤矿生产机械化和现代化的重要设备之一。机械化采煤可以减轻体力劳动、提高安全性，达到高产量、高效率、低消耗的目的。采煤机分锯削
46、式、刨削式、钻削式和铣削式四种：采煤机是一个集机械、电气和液压为一体的大型复杂系统,工作环境恶劣,如果出现故障将会导致整个采煤工作的中断,造成巨大的经济损失.随着煤炭工业的发展,采煤机的功能越来越多,其自身的结构、组成愈加复杂,因而发生故障的原因也随之复杂。双滚筒采煤机综合了国内外薄煤层采煤机的成功经验，是针对我国具体国情而设计的新型大功率薄煤层采煤机。采煤机主要技术参数1、适用煤层 采高 0.85-1.6m 倾角≤30° 煤质硬度f≤3 2、生产能力 最大理论生产能力528t/h 经济生产能力249t/h 3、截割部 滚筒转速：75.62rpm 滚筒直径：Φ850、Φ1000、Φ1200 调
47、高方式：液压调高4、牵引部 牵引方式：液压无级调速、摆线齿轮、销排无链牵引 最大牵引力20t 牵引速度：0-5.5m/min 5、电动机 牵引电机。 ④锯削式采煤机 即截煤机，靠安装在循环运动的截链上的截齿深入煤壁截煤。 ⑤刨削式采煤机 即刨煤机，靠刨刀的往复运动刨削破煤。 ⑥刨煤机 一种刨削式浅截深采煤机。刨煤机有两种：①动力刨煤机，靠刨刀对煤体冲击破煤，存在问题较多，至今仍在研究中；②静力刨煤机，靠刨刀对煤体静压力破煤，分拖钩式、刮斗式和滑行式三种。中国目前多用拖钩式刨煤机，习称煤刨，由安装刀架的刨体和左右撑板组成，刨刀对称地分布在刨体上。为保证刨煤时
48、煤刨稳定，应将煤刨底盘压在输送机溜槽下面。煤刨用锚链牵引，沿工作面往复运动落煤,一次刨深50～125mm。刨速大于输送机链速的刨煤机，叫快速刨煤机。刨煤机宜用于顶底板稳定、煤质较软、地质构造简单的薄煤层和中厚煤层。 ⑦钻削式采煤机 靠钻头边缘的刀齿钻入煤体，由钻头中部的破煤刀齿将中部的煤体破碎。 ⑧链式采煤机 l l （链式采煤机） 用于一般中、小型矿井下缓倾薄煤层﹑极薄复合煤层采煤工作面开切底槽，达到掏槽落煤的作用。 特点 体积小、重量轻，噪音小、防尘效果好，使用安全可靠。 电
49、器部分具有一定的防爆性能，电机冷却方式为水冷。 本机比较手工采煤能提高煤块率，节省开采时间，是开采极薄复合煤层代人工掏槽落煤的设备。 调整方式 手动、脉动、无极调速 工作方式 沿煤壁来回、左右作业 牵引方式 刚丝绳内牵引 电机型号 YBK2—160L－4 牵引速度 0～920mm/min 电机功率 15KW 截槽深度 800～900 mm 额定电压 380V/660V 截链线速度 1900mm/s 外型尺寸 1800×390×280mm 绳筒容量 20000mm 钢丝绳规格 6×37（Φ10.5mm） 牵引力 15.
50、33KN 整机重量 750±2kg 牵引功率 5KW 截割功率 10KW 冷却方式 水冷 空载下放速度 4018mm/min 冷却方式 螺旋水道内冷 工作方式 沿煤壁来回，左右工作 防尘方式 冷却水截煤部防尘 润滑方式 连续无压润滑 基本参数 ⑨滚筒采煤机 一种铣削式浅截深采煤机，由截割部分、牵引部分和动力部分组成。截割部分包括工作机构和减速器，牵引部分包括行走机构（链轮、牵引链及其拉紧装置）和液压传动装置，动力部分包括电动机和电气控制箱。另外，还有辅助装置，包括底托架、电缆架、喷雾装置和信号照明等设备。滚筒采煤机适于在煤层厚
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